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贵州省遵义市2022届高三下学期三模理科综合化学试题及答案
展开这是一份贵州省遵义市2022届高三下学期三模理科综合化学试题及答案,共18页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
高三下学期三模理科综合化学试题
一、单选题
1.化学与生产、生活密切相关,下列物质的性质、用途都正确且有相关性的是( )
选项
性质
用途
A
CCl4难溶于水,难于燃烧
CCl4常用作有机溶剂和灭火剂
B
Al2O3既能与强酸反应,又能与强碱反应
Al2O3常用作耐高温材料
C
SiO2透明,折射率合适,能够发生全反射
SiO2用作光导纤维材料
D
Cl2具有漂白性
常用Cl2对自来水进行杀菌消毒
A.A B.B C.C D.D
2.下列有关有机物的说法中,正确的是( )
A.聚乙烯()是纯净物
B.四苯乙烯(如上图)中所有原子不可能共面
C.我国科学家用CO2合成了淀粉,此淀粉是天然高分子化合物
D.C4H10O有7种同分异构体
3.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1molI2与lmolH2反应,生成HI分子数为0.2NA
B.25℃时,1L0.2mol/LCH3COONH4溶液(pH=7)中,数为0.2NA
C.标准状况下,11.2L苯中,含有0.5NA个苯分子
D.20gCa2+含有的电子数为9NA
4.已知常温时,0.1mol·L-1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,则下列说法中正确的是( )
A.加水稀释H2A溶液,H2A的电离程度增大,溶液中各离子浓度均减小
B.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)>c(HA-)
C.在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同
D.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)
5.化学是一门以实验为基础的学科。下列所选试剂(或操作)和实验装置合理的是( )
选项
实验目的
选用试剂(或操作)
实验装置
A
验证Fe2+和Br-的还原性强弱
取适量FeBr2溶液,通入少量Cl2(不能与任何微粒完全反应),一段时间后,将溶液放入CCl4中摇匀、静置
甲
B
制备氢氧化亚铁
取新制FeSO4溶液,滴加NaOH溶液
乙
C
除去CO2中少量的SO2、H2O(g)
试剂a为饱和碳酸钠溶液
丙
D
制备AlCl3固体
蒸发AlCl3饱和溶液
丁
A.A B.B C.C D.D
6.a、b、c、d是原子序数依次增大的短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊、己是由这四种元素组成的单质或化合物。它们之间有如下反应:①甲+乙→戊+己;②甲+丙→丁+己。已知己是由c元素形成的常见单质,常温时,0.01mol/L戊溶液的pH=12。下列说法中错误的是( )
A.b是第二周期元素
B.甲中有非极性共价键,且lmol甲中含有4mol离子
C.己在自然界中有同素异形体
D.c、d形成的简单离子,它们的电子层结构相同
7.利用电化学原理,模拟工业电解法来处理含的废水。如下图所示;电解过程中溶液发生反应:+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。下列说法中错误的是( )
A.石墨I极是负极
B.当电路中有3mol电子转移时,Fe(I)极上有56g铁参与反应
C.在反应前后甲装置中的数目不变
D.石墨II极上的反应是:2N2O5+O2+4e-=4
二、非选择题
8.溴苯是一种重要的化工原料,可用作溶剂、汽车燃料、有机合成原料、合成医药农药、染料等。纯净的溴苯是一种无色透明的油状液体。其制备原理如下:+Br2+HB。
实验操作:先将铁粉和苯加入反应器a(如图所示)中,在搅拌下缓慢加入液溴,于70-80℃保温反应数小时,得棕褐色液体。将棕褐色液体转移到分液漏斗中,依次用水洗、5%氢氧化钠溶液洗、水洗、干燥。过滤,最后经常压分馏,收集155-157℃馏分。相关物质有关数据如下:
苯
溴
溴苯
密度:g/cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中的溶解度
微溶
微溶
微溶
请回答下列问题:
(1)b装置的名称为 ,该装置还缺少一个 装置。
(2)c装置的作用是 。
(3)提纯过程中,NaOH的作用是 (用离子方程式表示)。第二次水洗的主要目的是 。
(4)最后仍要分馏的目的是 。
(5)a中发生的无机反应化学方程式是 。
(6)锥形瓶中盛有AgNO3溶液,其现象是 。
(7)本次实验取用110mL苯,溴足量,在制粗溴苯的过程中,苯的利用率是84%,在粗溴苯提纯过程中,溴苯损失了4%,则可得溴苯多少 克(列出计算式即可)。
9.纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,以主要成分为CuFeS2的黄铜矿(含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“滤渣1”中含有硫单质及 ,“浸泡”中反应的离子方程式为 。
(2)“操作1”的目的是 。
(3)“调pH”的过程中能否用CuCO3来代替CuO (填“能”或“否”),要使Fe3+完全沉淀,则溶液的pH至少为 (已知该工艺条件下Ksp[Fe(OH)3]≈8×10-38,Kw≈1×10-14,lg2≈0.3,化学上认为当离子浓度小于1×10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(4)“热还原”的实验现象是 。
(5)现代工业也可用铜作电极,电解食盐水制备Cu2O,电解过程中首先生成CuCl(难溶于水),则生成氧化亚铜的化学方程式为 ;与用黄铜矿制备Cu2O工艺相比电解法的优点有 。
10.我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:
反应I:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2H2(g)⇌CO2(g)+CH4(g) △H=-247.1kJ·mol-1
①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)的△H= kJ·mol-1,为了提高甲烷的产率,反应适宜在 (填“低温”、“高温”、“高压”、“低压”,可多选)条件下进行。
②反应I:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1,已知反应的v正=k正c(CO2)c(H2),v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则 (填“增大”、“不变”或“减小”);若反应I在恒容绝热的容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是 。
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1
D.单位时间内,断开C=O键的数目和断开H-O键的数目相同
(2)在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),利用该反应可减少CO2排放,并合成清洁能源。一定条件下,在一密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生反应,图甲表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系。
其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为 (填“①”或“②”);b点对应的平衡常数Kp= MPa-2(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压=总压×物质的量分数)。
(3)科研人员提出CeO2催化CO2合成碳酸二甲酯(DMC)的反应过程如图乙所示,由图可知其中没有O-H键断裂的步骤是 (填“①”“②”或“③”),合成DMC的总反应化学方程式为 (CH3OH不需标注同位素原子)。
11.碳元素能形成多种单质及化合物,在生产生活中有重要的研究和应用价值。请根据以下信息,回答下列问题。
(1)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应,其结构简式如下图所示。
①在元素周期表中铜位于 区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)。C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
②邻氨基吡啶的铜配合物中,Cu2+的配位数是 ,N原子的杂化类型有 。
(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
①1体积水可溶解约1体积CO2,1体积水可溶解约700体积NH3,NH3极易溶于水的原因是 ,反应时,向饱和NaCl溶液中先通入 。
②NaHCO3分解得Na2CO3,空间结构为 。
(3)碳原子构成的单质具有多种同素异形体,也对应着有多种不同晶体类型。
①下图为石墨和石墨烯的结构示意图。石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 。
A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B.石墨中的碳原子采取sp3杂化
C.石墨属于混合型晶体,层与层之间存在分子间作用力
D.石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子
②利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳,T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代,如图所示(其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和俯视图,图(c)为金刚石晶胞)。
一个T-碳晶胞中含有 个碳原子,T-碳的密度非常小为金刚石的一半,则T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为 。
12.化合物H是合成雌酮激素的中间体,其中-种合成路线如下所示:
已知:
①
②RCOOHRCOCl
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)H中的官能团名称为 ;G到H的反应类型为 。
(3)C的结构简式为 。
(4)下列有关有机物D的说法正确的是 。
a.能发生酯化反应也能发生氧化反应
b.1mol的D最多可与4molH2发生反应
c.既有酸性又有碱性
(5)写出E与碳酸氢钠溶液反应的化学方程式 。
(6)X为B的同系物,其相对分子质量比B小14,写出满足如下条件的X的同分异构体的结构简式 (不考虑立体异构)。
①遇FeCl3溶液发生显色反应;
②苯环上只有2种氢;
③能与碳酸钠溶液反应产生气体。
(7)根据上述路线中的相关知识,以甲苯为主要原料制备,写出合成路线 (其他试剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.CCl4常用作有机溶剂是因为:四氯化碳常温下是难溶于水的液态,是一种非极性分子、能溶解很多有机物,如烃、脂肪、油类、树脂、油漆以及无机物碘等,四氯化碳能做灭火剂的原因,除了它不可燃外,四氯化碳密度大,一经化成蒸气能覆盖在可燃物的表面隔绝空气、火焰自然熄灭,A不符合;
B.Al2O3因熔点高常用作耐高温材料,B不符合;
C.SiO2透明,折射率合适,能够发生全反射,且储量丰富,成本价格较为低廉,C符合;
D.Cl2没有有漂白性、常用Cl2对自来水进行杀菌消毒,是因为发生了反应: ,HClO具有漂白性,D不符合;
故答案为:C。
【分析】A.四氯化碳能够与多种有机物相互溶解,常用作有机溶剂;
B.Al2O3的熔点高,可作耐高温材料;
C.二氧化硅具有良好的光学特性;
D.氯气具有强氧化性,能杀菌消毒。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.聚合物都是混合物,A选项不符合题意;
B.四个苯环连接在碳碳双键的碳原子上,有可能所有原子共面,B选项不符合题意;
C.CO2合成淀粉属于人工合成高分子,C选项不符合题意;
D.C4H10O中属于醇的有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)OH、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH等共4种,醚有CH3OCH2CH2CH3、CH3OCH(CH3)2、CH3CH2OCH2CH3等共3种,共有7种同分异构体,D选项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.聚合物都是混合物;
B.碳碳双键和苯环均为平面结构,单键可以旋转;
C.CO2合成淀粉属于人工合成高分子。
3.【答案】D
【解析】【解答】A. 0.1molI2与lmolH2反应,是可逆反应,生成HI分子数小于0.2NA,故A不符合题意;
B. 25℃时,1L0.2mol/LCH3COONH4溶液(pH=7)中,部分水解,数少于0.2NA,故B不符合题意;
C. 标准状况下,11.2L苯为液态,不能用气体摩尔体积计算苯分子,故C不符合题意;
D. 20gCa2+含有的电子数为=9NA,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.I2和H2的反应为可逆反应;
B.在溶液中发生水解;
C.标况下水为液态。
4.【答案】D
【解析】【解答】A. 加水稀释H2A溶液,H2A的电离程度增大,溶液中c(A2-)、c(H+)、c(HA-)离子浓度均减小,但溶液中c(OH-)增大,故A不符合题意;
B. 在Na2A溶液中,A2-离子水解,故c(Na+)>c(A2-),而溶液呈碱性,故有c(OH-)>c(H+),则有:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+),故B不符合题意;
C. 在Na2A、NaHA两溶液中,A2-离子水解,HA-存在电离和水解,溶液中均含有:Na+、A2-、H+、OH-、HA-,离子种类相同,故C不符合题意;
D. 根据电荷守恒,在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.加入稀释促进H2A的电离;
B.根据电荷守恒分析;
C.Na2A、NaHA溶液中存在的离子均为Na+、A2-、H+、OH-、HA-。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.少量Cl2与FeBr2充分反应,将混合液滴入CCl4中,溶液分层,上层黄色,下层无色,说明Cl2优先将Fe2+氧化为Fe3+,证明Fe2+的还原性比Br-强,A选项符合题意;
B.Fe2+易被空气中氧气氧化,此方法无法实现Fe(OH)2的制备,B选项不符合题意;
C.CO2也能与Na2CO3溶液发生反应生成NaHCO3,C选项不符合题意;
D.由于铝离子的水解,氯化铝溶液蒸干通常获得Al(OH)3而非氯化铝,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.该装置未形成封闭系统,生成的Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3;
C.二氧化碳能与碳酸钠反应;
D. 蒸发AlCl3饱和溶液得到Al(OH)3。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.碳元素是6号元素,位于第二周期IVA族,A选项不符合题意;
B.Na2O2中含有O-O非极性键,1mol Na2O2中含有2molNa+和1molO共3mol离子,B选项符合题意;
C.O2在自然界中有同素异形体O3,C选项不符合题意;
D.O、Na形成的简单离子核外电子数均为10,电子层结构相同,D选项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 0.01mol/L戊溶液的pH=12,则戊为一元强碱,应为NaOH,甲、乙、丙、丁、戊、己之间存在反应:甲+丙→丁+己,甲+乙→戊+己,根据元素守恒可知,甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na元素,己是由c组成的单质,则己不能是Na,结合原子数可知,a为H元素、c为O元素、d为Na元素,故己为氧气,可知甲是Na2O2、乙是水,再根据反应:甲+丙→丁+己,可知丙是二氧化碳,丁是碳酸钠,则b为C元素。
7.【答案】B
【解析】【解答】A. 石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为:NO2+-e-=N2O5,石墨I极是负极,故A不符合题意;
B. 乙池中Fe(Ⅰ)为阳极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,当电路中有3mol电子转移时,Fe(I)极上有 84g铁参与反应,故B符合题意;
C. 甲装置中总反应为4NO2+O2=2N2O5,在反应前后甲装置中的数目不变,故C不符合题意;
D. 石墨II极上发生还原反应,反应是:2N2O5+O2+4e-=4,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 石墨Ⅰ为负极,电极反应为:NO2+-e-=N2O5; 石墨Ⅱ为正极,电极反应为2N2O5+O2+4e-=4。
8.【答案】(1)(恒压)滴液漏斗;尾气吸收
(2)冷凝回流、导气
(3)或;除去残留的NaOH
(4)除去互溶的苯以得到纯净的溴苯
(5)
(6)溶液中出现浅黄色沉淀、瓶口冒白雾
(7)(列出计算式即可)
【解析】【解答】
(1)b装置的名称为(恒压)滴液漏斗,该装置还缺少一个尾气吸收装置。
(2)据分析,c是球形冷凝管,有冷凝回流作用、产生的HBr经C逸出,故还兼起导气作用。
(3)提纯过程中,先水洗除去可溶性的氯化铁、HBr,再用氢氧化钠溶液吸收溶解在有机物中的溴,则NaOH的作用用离子方程式表示为或。经分液除去水层后,第二次水洗有机层的主要目的是除去残留的NaOH。
(4)最后所得为互溶的、沸点差很大的苯和溴苯的混合物,则仍要分馏的目的是除去互溶的苯以得到纯净的溴苯。
(5)a中发生的无机反应为铁与液溴反应生成溴化铁,化学方程式是。
(6)苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢气体,极易溶于水的溴化氢遇水蒸气产生白雾,氢溴酸与AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀,所以锥形瓶中现象是:溶液中出现浅黄色沉淀、瓶口冒白雾。
(7)本次实验取用110mL苯、则其物质的量为,溴苯的过程中,苯的利用率是84%,在粗溴苯提纯过程中,溴苯损失了4%,则按化学方程式可知可得溴苯克(列出计算式即可)
【分析】由实验装置图可知,三颈烧瓶a中铁与滴液漏斗b滴入的液溴发生反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂作用下,苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,球形冷凝管有冷凝回流作用,使挥发出的苯和溴冷凝回流,目的是提高反应物的利用率;锥形瓶内的AgNO3溶液可以用于检验,生成的溴化氢和挥发出的溴蒸气有毒会污染空气,应用氢氧化钠溶液吸收,该装置缺少尾气吸收装置。
9.【答案】(1)SiO2;CuFeS2+4Fe3+═5Fe2++Cu2++2S↓
(2)氧化亚铁离子为铁离子
(3)能;3.3
(4)产生砖红色沉淀
(5)2Cu+H2O Cu2O+H2↑;工艺简单,产品纯度高
【解析】【解答】
(1)“滤渣1”中含有硫单质及SiO2,经过预处理后加入硫酸铁溶液浸泡,Cu由+1价升高到+2价,黄铜矿中的-2价的硫升高到0价,黄铜矿中+3价的铁以及加入的+3价的铁被还原为亚铁离子,“浸泡”中反应的离子方程式为CuFeS2+4Fe3+═5Fe2++Cu2++2S↓。故答案为:SiO2;CuFeS2+4Fe3+═5Fe2++Cu2++2S↓;
(2)向滤液中加入硫酸,通入氧气,氧化亚铁离子为铁离子,“操作1”的目的是氧化亚铁离子为铁离子。故答案为:氧化亚铁离子为铁离子;
(3)为促进铁离子水解,又不引入杂质,可用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等“调pH”,“调pH”的过程中能用CuCO3来代替CuO,要使Fe3+完全沉淀,根据c3(OH-)×c(Fe3+)=8.0×10-38,即c3(OH-)=8.0×10-33(mol/L)3,c(OH-)==2×10-11 mol/L,pOH=-lgc(OH-)=-lg2×10-11=10.7,pH=14-10.7=3.3,则溶液的pH至少为3.3,故答案为:能;
(4)向滤液加入氢氧化钠和葡萄糖溶液,进行热还原,生成纳米氧化亚铜,“热还原”的实验现象是产生砖红色沉淀。故答案为:产生砖红色沉淀;
(5)现代工业也可用铜作电极,电解食盐水制备Cu2O,电解过程中首先生成CuCl(难溶于水),CuCl,CuCl再与OH-结合生成Cu(OH)Cl-,2Cu(OH)Cl-═Cu2O+2Cl-+H2O,则生成氧化亚铜的化学方程式为2Cu+H2O Cu2O+H2↑;与用黄铜矿制备Cu2O工艺相比电解法的优点有工艺简单,产品纯度高,故答案为:2Cu+H2O Cu2O+H2↑;工艺简单,产品纯度高。
【分析】黄铜矿经过预处理后加入硫酸铁溶液浸泡,发生反应CuFeS2+4Fe3+═5Fe2++Cu2++2S↓,过滤除去SiO2和S沉淀,向滤液中加入硫酸,通入氧气,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+完全沉淀,过滤除去,向滤液加入氢氧化钠和葡萄糖溶液进行热还原,生成纳米Cu2O。
10.【答案】(1)-164.7;低温,高压;减小;A
(2)①;
(3)②;
【解析】【解答】(1)①根据盖斯定律,CO2甲烷化反应=2×I+II,故△H=2×(+41.2)+( -247.1)=-164.7 kJ·mol-1;该反应为放热反应,故应该在低温下进行,该反应为气体分子数减小的反应,故应该在高压下进行,故答案为:低温,高压;
②根据已知条件可知,==,该反应为吸热反应,故温度升高K增大,则同时=减小;
A.容器为恒容绝热容器,故随着反应进行,温度在变,压强也在变,压强不变可以证明反应达到平衡,A正确;
B.容器为恒容绝热容器,且所有的反应物和产物都为气体,故总质量不变,所以密度始终不变,密度不再改变不能证明反应达到平衡,B不正确;
C.反应达到平衡时,各个组分之间的浓度之比没有必然联系,C不正确;
D.断开C=O键为逆速率,断开H-O键也为逆速率,反应速率都为逆向,不能证明反应达到平衡,D不正确;
故答案为:A;
(2)该反应为气体计量数减小的反应,故压强增大,平衡正向移动,转化率增大,由图像可知温度相同时,①对应的转化率增大;根据题给条件可得一下三段式:
平衡时气体总物质的量n(总)=1+3+1+1=6mol,则平衡时各种物质的分压分别为:,,;
(3)由图可知,步骤①和③中,CH3OH分子中O—H键断裂,则其中没有O—H键断裂的步骤是②;由图可知,反应物为甲醇和二氧化碳,生成物为DMC和H2O,则化学方程式为。
【分析】(1)①根据盖斯定律计算;
②可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(2)压强增大,该反应的平衡正向移动;列出反应的三段式,结合计算;
(3)步骤①③中均含有O-H的断裂,②不存在O-H的断裂;合成DMC的反应物为甲醇和二氧化碳,生成物为DMC和H2O。
11.【答案】(1)ds;O>N>C;4;sp2、sp3
(2)NH3与H2O之间能够形成分子间氢键,且NH3和H2O均为极性分子,且NH3和H2O能够发生反应;NH3;平面三角形
(3)CD;32;2:1
【解析】【解答】(1)①Cu是29号元素,基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子,在元素周期表中铜位于ds区。同周期主族元素电负性随原子序数增大而递增, C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C。
②邻氨基吡啶的铜配合物中,Cu2+形成2个Cu-N、2个Cu-O、形成4个配位键,配位数是4。吡啶环上形成配位键的N原子采取sp2杂化,而氨基中N原子形成3个σ键、还有1对孤电子对,N原子杂化轨道数目为4,N原子采取sp3杂化;则N原子的杂化类型有sp2、sp3。
(2)①1体积水可溶解约1体积CO2,1体积水可溶解约700体积NH3,NH3极易溶于水的原因是:NH3与H2O之间能够形成分子间氢键,且NH3和H2O均为极性分子,且NH3和H2O能够发生反应,导致NH3极易溶于水。氨气极易溶于水所得溶液呈碱性,饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根,碳酸氢钠溶解度小、形成碳酸氢钠的过饱和溶液、则析出碳酸氢钠晶体,故反应时,向饱和NaCl溶液中先通入NH3。
②中心原子的价层电子对数为:3+=3,无孤电子对,则其空间结构为平面三角形。
(3)A.石墨晶体中,层与层之间的作用力为分子间作用力,从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力,故A不正确;
B.每个C原子形成3个σ键,且不存在孤电子对,C原子为sp2杂化,故B不正确;
C.石墨晶体由碳原子构成、层内每个C原子通过3个σ键,层与层之间的作用力为分子间作用力,则石墨属于混合晶体,故C正确;
D.每个C原子为3个环共有,则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为2,故D正确;
故答案为:CD。
②金刚石的晶胞中碳原子位于顶点8个,面心上下左右前后6个,体内两层对角线各2个共4个,一个晶胞中单独占有碳原子数目=4+8×+6×=8,T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代,故含有碳个数为8×4=32个。T-碳的密度约为金刚石的一半,而根据晶胞中原子的数目,可知T-碳晶胞质量为金刚石的4倍,根据,T-碳晶胞的体积应该是金刚石的8倍,而晶胞棱长=,故即T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为2:1。
【分析】(1)①Cu位于ds区;元素的非金属性越强电负性越大;
②邻氨基吡啶的铜配合物中Cu2+的配位数为4;该物质中形成双键的N原子采用sp2杂化,氨基上的N原子采用sp3杂化;
(2)①氨气与水分子能形成分子间氢键;反应时应先通入氨气以增大二氧化碳的溶解度;
②为平面三角形结构;
(3)①根据石墨和石墨烯的晶体结构分析;
②根据均摊法和计算。
12.【答案】(1)苯
(2)醚键、羰基;取代反应
(3)
(4)ac
(5)+NaHCO3→+H2O+CO2↑
(6)
(7)
【解析】【解答】
(1)A→B为开环取代反应,A为,化学名称为苯;
(2)H:中所含官能团为醚键、羰基;转化为是-CH3取代-Cl的取代反应;
(3)据分析可知C的结构简式为;
(4)D:的结构中含有氨基,可被氧化发生氧化反应,含有羧基可与醇发生酯化反应,a选项正确;1molD中的苯环最多可与3molH2发生加成反应,b选项不正确;D中既有羧基又有氨基,所以具有两性,c选项正确;
故答案为:ac;
(5)
根据酸性强弱-COOH>H2CO3>苯酚>HCO,故反应方程式为+NaHCO3→+H2O+CO2↑
(6)根据B的结构特点可知X的不饱和度与其相同均为6,根据X的性质可知其结构单元中含有(有3个不饱和度)、-COOH(有1个不饱和度),还剩下2个C和1个不饱和度说明含有碳碳双键,则根据苯环上只有两种H可知结构简式可能为;
(7)甲苯依次发生氧化反应、取代反应、取代反应制得最终产物,反应过程为。
【分析A和发生取代反应生成B,结合B的结构简式可知A为,由信息①可知C的结构中有-NO2,B发生硝化反应生成C为,F发生已知②生成G,则G为,G发生取代反应生成H。
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